Nasza przeszłość w nas

Jak staliśmy się myślącymi zwierzętami, którymi jesteśmy? To pytanie leżące u podstaw badań nad ludzką prehistorią – i to, które Colin Renfrew zadawał od lata 1962 roku, kiedy udał się na Milos, jedną z Cyklad na Morzu Egejskim, źródło czarnego obsydianu. to był najwcześniejszy towar, którym handlowali ludzie.

Tajemniczy mężczyzna: Cro-Magnon pojawił się około 40 000 lat temu i był bardzo podobny do nas. Dlaczego więc cywilizacja zajęła dziesiątki tysięcy lat?

Renfrew – lord Renfrew z Kaimsthorn, odkąd został brytyjskim rówieśnikiem życiowym w 1991 roku, aby uhonorować jego wkład w archeologię – był wtedy studentem Cambridge. Jako student najpierw studiował nauki przyrodnicze, zanim przeszedł do archeologii; w ten sposób, szukając sposobu na określenie pochodzenia obsydianu, który prehistoryczne ludy preferowały do ​​wytwarzania narzędzi, spróbował nowej taktyki wykorzystania optycznej spektroskopii emisyjnej do analizy jego pierwiastków śladowych.

Ta historia była częścią naszego wydania ze stycznia 2009

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

Naprawdę mieliśmy szczęście, powiedział mi niedawno Renfrew. Obsydian wytwarza znacznie cieńsze i ostrzejsze ostrza niż krzemień i dlatego był preferowaną substancją znajdowaną w prawie wszystkich wczesnych stanowiskach neolitu w Grecji. W rzeczywistości dowiedzieliśmy się, że handlowano nim już w górnym paleolicie. Jednak główne kamieniołomy obsydianu na Morzu Egejskim znajdowały się na Milos. Tak więc materiał dokumentuje najwcześniejsze znane żeglarstwo, mówi Renfrew. Musieliśmy jednak mieć pewność, skąd pochodzi. Analiza pierwiastków śladowych pozwala nam scharakteryzować każde źródło obsydianu, ponieważ są one tworzone przez stosunkowo niedawne wulkany i są konsekwentnie rozróżnialne. Renfrew odkrył, że potrafi wyraźnie wykreślić, jak daleko przebył materiał: obsydian z miejsca w Anatolii (dzisiejsza Turcja) został przetransportowany około 500 mil do Palestyny. Ogólnie rzecz biorąc, obraz, który się pojawił, sugerował świat, w którym większość ludzi nigdy nie podróżowała dalej niż kilka mil od miejsca urodzenia, ale niektórzy poszli wszędzie. To ciekawy obraz, mówi Renfrew. To marynarze podróżowali na duże odległości, przemieszczając się po Wyspach Egejskich dość szeroko i wyraźnie robiąc to przed początkami rolnictwa.

Następnie Renfrew zwrócił uwagę na to, co było hołubione w archeologii: że prehistoryczna innowacja kulturowa powstała na Bliskim Wschodzie i rozprzestrzeniła się na Europę. Tylko w kategoriach archeologicznych uważałem, że ten argument nie był zbyt dobry, mówi. W Bułgarii i Rumunii w niektórych miejscach uderzyła mnie wczesna metalurgia. Kiedy więc pojawiło się datowanie radiowęglowe – szczególnie po przeprowadzeniu kalibracji słojów pod koniec lat 60. – grosz spadł. Nowe metody technologiczne dowiodły, że rzeczywiście niektóre artefakty w Europie Środkowej i Zachodniej były starsze niż ich rzekomi prekursorzy z Bliskiego Wschodu. Renfrew napisał książkę Before Civilization: The Radiocarbon Revolution and Prehistoric Europe (1973), wskazując, że poprzednia chronologia dyfuzjonistyczna załamała się w kilku punktach.

Prehistoria: tworzenie ludzkiego umysłu
Colina Renfrew
Nowoczesna Biblioteka, 2008, 23,00 zł

Przez dziesięciolecia Renfrew pozostawał w czołówce w swojej dziedzinie; był jednym z najwcześniejszych zwolenników technologii, takich jak modelowanie komputerowe i pozytonowa tomografia emisyjna (PET), ta ostatnia do badania aktywności mózgu współczesnych osobników, podczas replikacji produkcji narzędzi hominidów z dolnego paleolitu. W swojej ostatniej książce, Prehistoria: tworzenie ludzkiego umysłu, Renfrew nie tylko podsumował znacznie większą część ludzkiej historii, ale także przedstawił opis postępu archeologii, odkąd europejscy uczeni zdali sobie sprawę, że około 150 lat temu ludzka przeszłość przedłużył wiele tysiącleci wstecz niż 4004 pne (ocena XVII-wiecznego teologa biskupa Usshera dotycząca tego, kiedy Bóg stworzył świat). Biorąc pod uwagę obszerny temat i ograniczenia długości, prawdopodobnie jedyną prawdziwą krytyką książki jest to, że w indeksie pod literą R brakuje autora. Jest to znaczące pominięcie: Renfrew wpłynął na dzisiejsze rozumienie ludzkiej prehistorii w podobny sposób, jak mówi Gordon Childe – który jest odpowiedzialny za koncepcje myślenia kształtującego neolit ​​i rewolucje miejskie w pierwszej połowie XX wieku. Podobnie jak Childe był jednym z wielkich syntezatorów archeologicznych, pracujących nad konstruowaniem teorii globalnego rozwoju człowieka. Dla Renfrew cała archeologia ostatecznie prowadzi do archeologii kognitywnej – gałęzi zajmującej się rozwojem ludzkiego poznania.

W szczególności Renfrew był zaabsorbowany tym, co nazwał paradoksem rozumu: ogromnym opóźnieniem między pojawieniem się anatomicznie nowoczesnych istot ludzkich a pojawieniem się zachowań kulturowych, które określamy jako ludzkość.

Prehistorię definiuje się jako ten okres w historii ludzkości, w którym ludzie albo nie osiągnęli jeszcze umiejętności czytania i pisania — naszej podstawowej technologii przechowywania informacji — albo nie pozostawili po sobie żadnych pisemnych zapisów. Tak więc w Egipcie prehistoria zakończyła się około 3000 r. p.n.e., we wczesnym okresie dynastycznym, kiedy pojawiły się pomniki z hieroglifami, gliniane tabliczki i papirus; w Papui Nowej Gwinei przeciwnie, zakończył się dopiero pod koniec ubiegłego wieku. Archeolodzy i antropolodzy akceptują tę regionalną definicję zakończenia prehistorii, ale mniej zgadzają się co do jej początku. Nieliczni widzieli, że prehistoria zaczyna się około 40 000 p.n.e., wraz z pojawieniem się człowieka z Cro-Magnon, który jako Homo sapiens sapiens był prawie nie do odróżnienia od nas (chociaż Cro-Magnon miał przeciętnie większy mózg i silniejszą fizjologię). Jednak większość ekspertów prawdopodobnie powiedziałaby, że prehistoria zaczęła się w środkowym plejstocenie, aż 200 000 lat temu – kiedy Homo neanderthalensis (czasami klasyfikowane jako Neandertalczyk Homo sapiens ) i archaiczne Homo sapiens pojawiły się. Tak czy inaczej, zakłada się, że pojawienie się Homo sapiens sapiens zapoczątkowała nowe tempo zmian… które postawiło rozwój kulturowy na […] przyspieszającej ścieżce rozwoju, jak pisze Renfrew w Pre-historia . Ale Renfrew uważa, że ​​to przyspieszenie musiało być spowodowane czymś innym.

Renfrew powiedział mi, że dowody na to, że pojawienie się Homo sapiens są równoznaczne z pełnymi zdolnościami językowymi, rewolucją behawioralną i tak dalej, są bardzo ograniczone. Jeśli chodzi o malowidła naskalne w Altamirze, Lascaux i innych południowoeuropejskich miejscach, które mają od 15 000 do 17 000 lat: są niesamowite, ale stylistycznie wyjątkowe i bardzo ograniczone w ich dystrybucji. Mogą nie być charakterystyczne dla wczesnych Homo sapiens. Ogólnie rzecz biorąc, Renfrew uważa, że ​​gdyby kosmici z kosmosu porównali Homo sapiens łowców-zbieraczy z ich wcześniejszymi odpowiednikami, prawdopodobnie nie zauważyliby dużej różnicy.

Dwa i pół miliona lat temu pierwsi protoludzie, Homo habilis, uformowali kamienie, które zastąpiły brakujące im pazury i kły, używając ich do zabijania małych zwierząt i wygrzebywania szczątków większych. Zapłata była ogromna: podczas gdy potrzeby metaboliczne, takie jak przetwarzanie żywności, ograniczają rozmiar mózgu większości ssaków, jedzenie mięsa umożliwiło habilisowi rozpoczęcie ewolucji mniejszego jelita, uwalniając energię metaboliczną do wykorzystania przez mózg. Po kilkuset tysiącach lat później hominidy, takie jak erectus i ergaster, rozwinęły wyprostowane kości palców, silniejsze kciuki i dłuższe nogi. Ekspansja mózgów hominidów – były dwa razy większe w ciągu miliona lat, trzy razy w środkowym paleolicie – umożliwiła komunikację symboliczną i myślenie abstrakcyjne. Do 50 000 p.n.e. nasi przodkowie rozprzestrzenili się z Afryki przez Azję, Europę i Australię.

Pojawia się archeogenetyka
Paradoks lub zagadka jest taka: jeśli archaiczny Homo sapiens pojawił się już 200 000 lat temu, dlaczego nasz gatunek potrzebował tak wielu tysiącleci przed przejściem, 12 000 do 10 000 lat temu, z nomadyzmu zbieracko-łowieckiego, który charakteryzował wszystkie poprzednie hominidy do stałego, całorocznego osiedla, które następnie pozwoliło na rozwinięcie wysiłków kulturalnych ludzkości? Aby odpowiedzieć na to pytanie, Renfrew wzywa do wielkiej syntezy trzech podejść: archeologii naukowej, która gromadzi twarde dane za pomocą datowania radiowęglowego i podobnych technologii; studia lingwistyczne mające na celu konstruowanie przejrzystych historii języków świata; i molekularna analiza genetyczna.

Renfrew uważa, że ​​to ostatnie podejście, które nazywa archeogenetyką, postępuje najszybciej. Do tej pory archeogenetyka opierała się głównie na analizie ludzkiego mitochondrialnego DNA (mtDNA), które nie znajduje się w sparowanych chromosomach w jądrze komórkowym, ale w maleńkich pętlach, zwanych plazmidami, wewnątrz mitochondriów, które generują większość energii chemicznej komórki. W przeciwieństwie do DNA chromosomalnego, mtDNA pochodzi tylko z komórki jajowej – a więc reprezentuje tylko linię matczyną – i nie rekombinuje z pokolenia na pokolenie. W związku z tym jest zasadniczo statyczny. Jednak przez tysiące lat polimorfizmy pojedynczego nukleotydu – mutacje, które zmieniają pojedynczą parę zasad DNA – występują w mitochondriach w statystycznie przewidywalnym tempie. Biorąc pod uwagę tempo mutacji, współcześni badacze mogą analizować i porównywać próbki mtDNA od osób na całym świecie, wykorzystując podobieństwa i różnice do skonstruowania wspaniałego drzewa genealogicznego człowieka.

Co więcej, Renfrew powiedział mi, że badania tempa mutacji mtDNA dają przybliżoną chronologię, która całkiem dobrze wiąże się z danymi z datowania radiowęglowego szczątków kopalnych. Podobnie jak samo datowanie radiowęglowe, analiza mtDNA obaliła długo pielęgnowane mity na temat rasy, pokazując, że ludzkość prawie na pewno miała jedno pochodzenie w Afryce, a nasze główne rozproszenie z tego kontynentu miało miejsce około 60 000 lat temu i prawdopodobnie dotyczyło stosunkowo niewielkiej liczby ludzi . Podczas globalnej diaspory ludzkości wiele populacji odizolowało się. Dzisiaj haplogrupy mitochondrialne – grupy, które mają wspólnych przodków – można zidentyfikować jako pochodzące z Afryki, Europy, Azji, obu Ameryk i Wysp Pacyfiku.

Analiza mitochondrialnego DNA jest tylko jednym z narzędzi w powiększającym się arsenale genomowym. Pełniejszy obraz jest być może nawet bardziej dramatyczny, niż sugeruje Renfrew. Coraz częściej wyglądamy jak tylko jeden wariant taksonomiczny w kontinuum kladu hominidów: na przykład wariant genu FOXP2 silnie związany z naszymi zdolnościami językowymi to ten, który dzieliliśmy z neandertalczykami 60 000 do 100 000 lat temu. Według Johna Hawksa, antropologa i genetyka populacyjnego z University of Wisconsin-Madison, neandertalczycy i Homo sapiens mogli się krzyżować: żaden gatunek naczelnych nie ustalił granic bezpłodności reprodukcyjnej w czasie krótszym niż kilka milionów lat. Neandertalczycy i my przypominamy być może szympansy i bonobo, które są geograficznie odseparowane w naturze, ale krzyżują się swobodnie, gdy są umieszczone razem w zoo. Krótko mówiąc, chociaż jesteśmy gatunkowo skoncentrowani na koncepcji ludzkości, rzeczywistość jest taka, że ​​wszystkie organizmy są tymczasowymi zbiornikami, do których wlewa się DNA, a granice międzygatunkowe są bardziej płynne i wątłe, niż sądziliśmy. W pewnym sensie idea Homo sapiens jako odrębnego gatunku jest jeszcze jednym mitem rasowym.

Inne założenia nie wytrzymują lepiej. Nie tylko Cro-Magnonowie mieli większe mózgi niż my, na przykład, ale różnica była duża. W ciągu ostatnich 10 000 lat nasze mózgi skurczyły się o około 200 centymetrów sześciennych, wyjaśnia Hawks. Gdybyśmy skurczyli się o kolejne 200, bylibyśmy odpowiednikiem Homo erectus. Jedną z możliwości jest to, że reprezentuje to większą wydajność – nasze mózgi zużywają mniej energii, potrzebują mniej czasu na rozwój i szybciej sygnalizują. Ewentualnie oczywiście stajemy się coraz głupsi.

Zastanawiając się nad tymi i podobnymi pytaniami, Hawks i inni badacze zastanawiali się, czy dane z Międzynarodowego Projektu HapMap – konsorcjum utworzonego w celu katalogowania wzorców zmienności genetycznej człowieka w różnych populacjach na całym świecie – mogłyby pomóc w wyjaśnieniu tej sprawy.

W genetyce populacyjnej nierównowaga sprzężeń oznacza, że ​​pewne allele – alternatywne wersje danego genu odpowiedzialne za zmiany, takie jak brązowe lub niebieskie oczy – występują razem częściej, niż można to wytłumaczyć przypadkiem. To znak, że selekcja ewolucyjna działa: pojawiają się nowe korzystne mutacje. Hawks i jego koledzy zastosowali nowatorskie podejścia do skanowania genomu do danych HapMap, aby śledzić nierównowagę sprzężeń, a następnie, w grudniu 2007 r., opublikowali kontrowersyjny artykuł, Recent Acceleration of Human Adaptive Evolution, w Materiały Narodowej Akademii Nauk .

Kiedy byłem na studiach podyplomowych w połowie lat 90., dogmat był taki, że kultura zatrzymała ewolucję, powiedział mi Hawks. Ale on i jego koledzy znaleźli genomowe dowody na to, że kultura przyspieszyła tempo ewolucji człowieka w ciągu ostatnich 40 000 lat, a zwłaszcza w ciągu ostatnich 10 000 lat. To, co napędzało to przyspieszenie, argumentowali w PNAS, to globalna eksplozja populacji ludzkiej, która rozpoczęła się 10 000 lat temu w wyniku rewolucji rolniczej. Ludzkość wynalazła rolnictwo, zaczęła jeść różne pokarmy i zaczęła mieszkać w miastach; populacje rozszerzyły się, umożliwiając dużą liczbę mutacji. Dobór naturalny sprzyjał rozprzestrzenianiu się korzystnych odmian.

Według Hawksa dowody wskazują na niedawną selekcję ponad 1800 ludzkich genów. Dodaje, że poza identyfikacją wybranego allelu analiza może często określić na podstawie jego sekwencji coś, co robi allel. Hawks uważa, że ​​niektóre z nowych alleli nadają nowe zdolności trawienne, podobnie jak tolerancja glukozy i laktozy; odporność na patogeny, w przeciwieństwie do malarii; zwiększona zdolność do naprawy DNA, co może być związane z długowiecznością człowieka; oraz nowe wariacje neuroprzekaźników, takie jak wariant dopaminy DRD4-7R, który został silnie wyselekcjonowany w niektórych populacjach około 40 000 lat temu i jest powiązany z wzmożonymi tendencjami do impulsywności, zaburzenia koncentracji uwagi i alkoholizmu. (Bardziej konserwatywni genetycy populacji twierdzą, że chociaż ludzie prawdopodobnie nadal ewoluują, nie jest jasne, czy ewolucja przyspiesza, a jeszcze mniej pewne jest, które allele mają niedawne pochodzenie.)

Omawianie różnic w populacjach nie jest czymś, co cieszy nasze egalitarne społeczeństwo. Ale jeden ze współautorów Hawksa, Henry Harpending, genetyk populacyjny i antropolog z University of Utah, uważa, że ​​tak powinno być: obywatele powinni docenić, że ewolucja trwa, istnieje wiele prawdziwych różnic międzyludzkich, a zaprzeczając im, krzywdzimy wielu ludzi. Harpending zauważa również, że przemysł nauk przyrodniczych podążył za tym artykułem, szukając możliwości rozwoju leków i medycyny spersonalizowanej. Mówi, że w obliczu zakłopotanego milczenia naukowców z całego świata nie są powstrzymywani. Chcą zarabiać pieniądze i robią to jak wrony na drodze. Jeśli Harpending ma rację, poznamy nowe fakty dotyczące rozwoju człowieka, czy tego chcemy, czy nie.

Mark Williams jest redaktorem współpracującym z Przegląd technologii .

ukryć